CN114039993B - 在主单元和至少一个设备单元间建立数据连接系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在主单元(M)和至少一个设备单元(D)之间建立数据连接的系统，其中主单元(M)与初级耦合器单元(D初级)耦合，以及至少一个设备单元(D)与次级耦合器单元(D次级)耦合，分别用于电功率传输和用于数据传输。在此，初级耦合器单元(D初级)和次级耦合器单元(D次级)可以耦合用于数据传输。在此能够接收控制信号；并且系统具有三个能够根据接收到的控制信号激活的运行状态。本发明还涉及一种用于运行系统的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在主单元和至少一个设备单元之间建立数据连接的系统和方法。本发明还涉及一种用于在主单元和至少一个设备单元之间建立数据连接的方法。
背景技术
在自动化技术的多个领域中期望如下系统使得仪器与控制单元灵活地耦合和断开。例如，当操控传感器和工具，其中各个组件的磨损或批量变换会使得变换连接设备变得必要。此外，控制单元应当能够在不同的环境中灵活使用。
在上下文中，在已知的系统中会出现不同问题。例如可能发生的是，必需借助于线路跨过间距，所述线路超过对于通用通讯协议最大允许的长度。此外，已知所谓的耦合器，其例如用于在仪器连接中的数据和/或功率传输。在此，传统的耦合器不能如所期望的那样广泛地使用，例如还用于避免错误的耦合过程。
在DE 10 2016 217 706 B4中描述了在IO-Link设备和IO-Link主机之间经由中间单元的双向的数据传输的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种系统，其可实现在不同单元之间的灵活的且可匹配于应用环境需求的连接。
在用于在主单元和至少一个设备单元之间建立数据连接的系统中，主单元与初级耦合器单元耦合，以及至少一个设备单元与次级耦合器单元耦合，分别用于电功率传输和用于数据传输。在此，初级耦合器单元和次级耦合器单元可以耦合用于数据传输。在此能够接收控制信号。所述系统具有三个能够根据接收到的控制信号激活的运行状态，其中当激活第一运行状态时，在主单元和设备单元之间存在根据IO-Link标准的数据连接。当激活第二运行状态时，为初级耦合器单元分配初级耦合器识别数据，其中在主单元和初级耦合器单元之间构成根据IO-Link标准的数据连接。当激活第三运行状态时，为次级耦合器单元分配次级耦合器识别数据，其中在主单元和次级耦合器单元之间构成根据IO-Link标准的数据连接。
这有利地使得主单元与系统的不同组件能直接通信，例如为了匹配于配置或为了控制连接的构造。
在本发明中，初级耦合器单元和次级耦合器单元可彼此耦合用于数据传输。在另一构成方案中，系统的初级耦合器单元和次级耦合器单元还可耦合用于电功率传输。将初级耦合器单元和次级耦合器单元用于功率和/或数据传输尤其可以无线地进行。
在系统的另一构成方案中，系统的初级耦合器单元和次级耦合器单元可无线地耦合用于电功率传输和用于数据传输。
而在已知的系统中通常提出，这些功能中的至少一个通过基于线路的耦合实现。无线耦合能够以不同方式进行。功率传输尤其借助于电感式耦合得到。数据连接例如可以经由电感式耦合、近场通信，蓝牙或WiFi建立。例如可以使用方法的不同变型形式，例如蓝牙标准的变型形式，以便调整数据连接的功率消耗、作用范围、安全性和其他特性。
通过无线耦合实现在主单元和设备单元之间的机械和电的断开，并且主单元与一个设备单元或与不同设备单元的连接能够特别简单地、无磨损地且灵活地建立。
系统还可以解决在信号传输中的延迟时间问题，尤其当第一运行状态被激活时，，其方式为初级耦合器单元和次级耦合器单元得到分别连接的仪器之间的数据通信。通过在主单元和初级耦合器单元之间，以及在次级耦合器单元和设备单元之间构成数据连接的方式，也可以建立在主单元和设备单元之间的数据连接。例如以这种方式可以建立IO-Link连接，在主单元和设备单元之间直接耦合时，所述IO-Link连接由于过长的延迟和/或线路距离而不能建立或可能是不稳定的。
换句话说，在此可以在主单元和设备单元之间建立连接，尤其IO-Link连接，使得变现为初级耦合器单元和次级耦合器单元构成的组合如延长的线缆线路。因为IO-Link标准仅将线缆设置为连接介质，由此系统可以建立期望的连接。尤其耦合器单元在第一运行状态本身中是不“可见的”并且主单元或设备单元都不将其作为单独的仪器提出。
在数据连接的情况下，将参与的单元借助于分别分配的识别数据，例如根据识别编码提出。例如，在系统中，在数据连接中，尤其借助于IO-Link为参与的单元分配“设备-ID”或“主-ID”和“供应商-ID”。尤其，在第一运行状态中可借助于识别数据提出初级耦合器单元，所述识别数据对应于设备单元的识别数据——因此所述连接至少出于主单元的角度对应于与设备单元的直接连接。此外，尤其在第一运行状态中借助于识别数据识别次级耦合器单元，与连接的设备单元相对，所述识别数据对应于主单元的识别数据——所述连接因此至少出于设备单元的角度对应于与主单元的直接连接。由此，初级耦合器单元和次级耦合器单元尤其对于连接的主单元和设备单元实际上是“不可见的”。现在为了可以实际上在主单元和设备单元之间建立IO-Link连接，初级耦合器单元和次级耦合器单元彼此耦合，尤其用于无线的数据和功率传输并且设置为，使得由分别连接的单元接收的信号转发至其他耦合器单元，从其他耦合器单元中将信号随后传导至其他单元，所述其他单元连接在其他耦合器单元上。
可以提出一个实施方案，其中在主单元和设备单元之间借助于两个单独的IO-Link连接建立IO-Link连接，即一方面在主单元和初级耦合器单元之间而另一方面在次级耦合器单元和设备单元之间建立IO-Link连接。然而系统明确地不局限于这种实施方案，而是也能够以其他方式建立连接，尤其作为在主单元和设备单元之间的连续的IO-Link连接。所述连接在此也能够不经由IO-Link而以其他方式构造。
如果激活系统的第二或第三运行状态，那么主单元可以在数据方面与初级耦合器单元或与次级耦合器单元连接，例如经由“IO-Link”连接。尤其在第三运行状态中，主单元与次级耦合器单元的连接经由初级耦合器单元建立。
所述在第二和第三运行状态中可建立的连接将系统相对于在其他情况下设置的在主单元和设备单元之间的连接扩展为，从现在起可以直接访问耦合器单元，例如为了在该部位处读取数据、进行设置或控制耦合器单元中的一个耦合器单元与其他单元的数据连接。
为了可以建立IO-Link连接，为参与连接的单元尤其分配自己的识别数据，根据所述识别数据所述单元在数据连接中进行反应或借助于所述识别数据将所述单元相对于其他单元进行识别。尤其，在第二运行状态中分配给初级耦合器单元的初级耦合器识别数据与设备单元D的设备识别数据可以是不同的。由此保证，主单元建立其与初级耦合器单元的通信连接并且不与设备单元通信连接。此外，在第三运行状态中，分配给次级耦合器单元的次级耦合器识别数据可以与初级耦合器识别数据和设备单元的设备识别数据不同。
运行状态能够以不同方式激活，例如由特定的条件或事件自动地触发，例如当初级耦合器和次级耦合器分开时，或可以设有开关，所述开关激活特定的状态。
不同运行状态的激活在系统中根据控制信号进行。所述控制信号尤其由主单元接收，然而替选地或附加地可以由系统的另一单元接收。控制信号还可以由主单元发送至初级和/或次级耦合器单元并且在那被接收。
控制信号能够以不同方式产生，例如自动地在系统的两个单元之间的连接中断的分离过程中产生，或在系统的两个单元之间的连接建立的连接过程中产生。控制信号还可以根据用户的输入或其他操作触发；在此控制信号尤其根据输入或操作形成，使得用户可以触发不同的控制信号。操作可以例如包括操纵开关。
在系统的一个构成方案中，初级耦合器单元和次级耦合器单元构成为结构上分开的单元。尤其在此提出，这两个耦合器单元不包含在单个中间单元中。由此可以有利地特别简单地变换系统组件并且增大系统的使用范围。
在另一构成方案中，系统的初级耦合器单元和次级耦合器单元可以在共同的结构单元中构成。
在另一构成方案中，主单元与初级耦合器单元的耦合和/或设备单元与次级耦合器单元的耦合经由有线连接构成。由此有利地可实现在主单元和初级耦合器单元之间或在次级耦合器单元和设备单元之间的特别简单的且可靠的连接。
尤其在此讨论“基于铜的”连接或“铜接口”，而无线耦合经由“空气接口”进行。如上文已经针对无线连接所阐述那样，根据应用情况和环境也可以这对有线连接使用不同的方法和标准。
在一个改进方案中，系统设置用于检测初级耦合器单元和次级耦合器单元之间的耦合状态并且根据检测到的耦合状态激活第一、第二或第三运行状态。由此可以将运行状态有利地匹配于系统的当前配置。
耦合状态的检测能够以不同的、本身已知的方式进行。例如可以检测电路的闭合状态或断开状态。此外，可以发送询问信号并且必要时接收答复信号。
例如可以限定连接的和断开的耦合状态。尤其当在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间单个地或以组合形式构成数据连接和/或用于功率传输的连接时，检测到连接的耦合状态；相反当不存在这种连接或存在这两种连接方式中的仅一个连接方式时，在此可以检测到断开的耦合状态。当耦合器单元被停用或关断时，还可以检测到断开的耦合状态，其中为此特定模块的或耦合器单元的特定功能性的停用也可以是足够的。
耦合状态的检测例如可以通过初级耦合器单元进行并且检测到的耦合状态可以传输至主单元。
在激活新的运行状态时尤其可以提出，初级耦合器单元造成主单元与设备单元的IO-Link连接的中断和/或与次级耦合器单元的数据连接的中断，以便接着根据新激活的运行状态建立主单元与系统的其他单元的新的IO-Link连接。
在一个构成方案中，系统设置用于，在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间已检测到断开的耦合状态之后，激活第二运行状态，和/或系统设置用于，在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间已检测到连接的耦合状态会后，激活第三运行状态，和/或所述系统设置用于，在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间的连接的耦合状态和与设备单元的耦合已被检测到之后，激活第一运行状态。激活的运行状态由此有利地选择为，使得分别提供的连接在系统中连接的单元之内被利用。
运行状态的激活尤其可以由主单元发起。可以提出的是，根据运行状态：被激活或应当被激活，为连接的其他单元分配新的识别数据或根据激活的运行状态改变在数据连接中利用的寻址。
尤其在第二运行状态中，在主单元和初级耦合器单元之间构成连接，例如IO-Link连接。当在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间造成连接的，尤其数据连接的断开时，或者当不存在次级耦合器单元时或所述次级耦合器单元例如完全地或部分地停用时，所述第二运行状态例如可以被激活、第二运行状态可以在此情况下保持被激活，直至例如与初级耦合器单元的连接被建立，直至特定的配置步骤结束和/或直至检测到特定的控制信号。
尤其，在第三运行状态中，在主单元和次级耦合器单元之间构成连接，例如IO-Link连接，其中所述连接尤其经由初级耦合器单元建立。当造成在次级耦合器单元和设备单元之间的连接，尤其数据连接断开时或当不存在设备单元或所述设备单元例如完全或部分被停用时，例如可以激活所述第三运行状态。第三运行状态可以在此情况下保持激活，直至例如经过特定的时间区间，直至建立与设备单元的连接，直至结束特定的配置步骤和/或直至检测到特定的控制信号。
此外，当在初级耦合器单元和次级耦合器单元之间建立连接时，尤其即使当激活的设备单元与次级耦合器单元连接时，也可以激活第三运行状态。也就是说，在连接次级耦合器单元和初级耦合器单元之后，例如次级耦合器单元可以首先直接进行反应和对其进行配置，其中还可以提出，在所述运行状态中设备单元还未由主单元进行反应。
尤其，在第一运行状态中，在主单元和设备单元之间构成连接，例如IO-Link连接，其中所述连接尤其经由初级耦合器单元和次级耦合器单元建立。例如当主单元、初级耦合器单元和次级耦合器单元以及设备单元之间的连接的整个链被连接时，可以激活所述第一运行状态。例如，当检测到所述耦合状态时，第一运行状态立即被激活或其激活可以被延迟，直至例如经过特定的时间区间，直至结束特定的配置步骤和/或直至检测到特定的控制信号。
在另一构成方案中，在激活第一运行状态时，初级耦合器单元和/或次级耦合器单元设置用于接收第一信号，并且根据接收到的第一信号实施第一数据比较，根据第一数据比较的结果将第一信号直接转发，或在预设的时间区间之内接收另一信号，执行另外的数据比较以及将第一信号和另一信号根据另外的数据比较转发。由此有利地保证，在数据连接时可以实施对特定单元的有针对性的反应并且同时避免信号的干扰和/或寻址错误。
尤其，初级耦合器单元和/或次级耦合器单元从主单元接收第一信号。
在数据比较时尤其考虑在系统中连接的单元和仪器的识别数据。
在明确的寻址中的困难例如可能在IO-Link连接的情况下使用第三方制造商的设备单元时出现，所述第三方制造商的所谓的“运营商ID”与耦合器单元的相应的“运营商ID”数据不同。至这种设备单元的信号，尤其控制命令必要时可以由耦合器单元解释为发给其的控制命令。此外可能出现其他情况，其中可能会造成错误的操控。
在数据比较中尤其将接收到的信号与预设量的比较信号比较。如果接收到的信号与比较信号中的一个一致，那么延迟继续传导。在所述延迟期间到达的其他信号进行检查，在此确定是否涉及用于耦合器单元的控制信号。如果不是这种情况，那么可以将信号继续传导，否则可以放弃继续传导并且通过接收到的控制信号操控单元。针对延迟例如可以限定时间区间的预设长度。此外，延迟可以长时间地进行，直至随后的信号被接收。尤其可以限定直至将信号继续传导的最大时长。
尤其在所述方法中提出可信度测试，其中对由耦合器元件接收的信号进行检查，将可能存在的控制信号发给系统的哪个单元。
在一个改进方案中，在激活第二运行状态时，初级耦合器单元可以通过主单元配置，和/或在激活第三运行状态时，第二耦合器单元可以通过主单元配置。系统的单元由此可以有利地配置。
可以设有系统的耦合器单元的不同种类的可配置性。
在一个构成方案中，在激活第二和/或第三运行状态时，可实施初级耦合器单元和次级耦合器单元的配对。由此，可以有利地限定，可以在哪个耦合器单元之间进行耦合。
耦合器单元的可配置性是用于实现配对的基本前提。尤其，在此可以将一个或多个次级耦合器固定地分配给初级耦合器。也就是说，仅当存在限定的初级侧和次级侧时才实现连接。由此保证，不会不期望地将错误的仪器与系统连接并且引起设置中的故障。在已知的系统中没有这种可能性，因为尤其为了建立数据，连接使用没有配对可能性的方法，例如为了可以灵活地使用耦合器或为了保证更简单的操作。
另一方面可以借助于配对保证，工具变换器不使用任意的工具，而是仅使用限定的单元。对于所述配对的步骤替选地也可以提出机械的编码，这然而减小了系统的灵活度。例如当超过工具的限定的使用寿命或出现更多的质量异常时，所述工具可能通过软件被禁止配对。
例如，还可以检查配对设置的设备单元是否与系统耦合，尤其为了防止伪造或防止剽窃或为了控制许可的设备单元的使用。
在另一构成方案中，在激活第二和/或第三运行状态时，可通过主单元M实施初级耦合器单元和/或次级耦合器单元的仪器数据的读取，和/或在激活第二和/或第三运行状态时，可通过主单元实施初级耦合器单元和/或次级耦合器单元的至少一个仪器参数的设定。这有利地使得可以直接访问耦合器单元的数据。
例如可以将设备数据的读取用于及早地识别停止运转风险，例如为了改进设施的停止运转安全性。例如通过与耦合器单元的数据连接和与在那检测到的和/或存储的数据连接的通道可以检测当前的运行温度、过热事件的次数或由于过电流引起的切断的次数。替选地或附加地，可以检测用于判断数据连接的质量的特征值或参数或单元的当前安装的固件的信息。
在一个构成方案中，在初级耦合器单元和/或次级耦合器单元的配置中设定仪器参数。例如，可以使耦合器单元的数据变得可见，尤其当设备单元与系统耦合时。这样，例如可以进行配置，使得控制耦合器单元的显示元件，例如控制一个或多个LED和/或显示器。
此外，耦合器单元的电路输出端可以是可配置的。在此，例如可以配置不同状态，例如“直接传输设备单元的输出状态”、“将过热用信号传递”、“将在功率传输的范围内的异常对象用信号传递”或“借助于显示元件将程序数据中的开关数位直接输出”。
此外，可以配置显示元件的操控，例如针对初级耦合器单元和/或次级耦合器单元的一个或多个LED：例如可以配置不同状态，例如“IO-Link连接状态(标准)”、“在耦合器中的故障的显示”、“在设备中的故障(错误事件)的显示”或“开关输出端的状态的显示”。尤其在此针对多个LED可个体地配置触发的事件和/或相应的输出性能的参数，例如借助于转换、永久照明、闪烁节奏或颜色。
在另一实例中，在可配置性中设定阈值。这尤其可以用于识别在耦合单元之间的无线功率传输中的问题和故障，并且必要时对其进行处理。此外，例如可以设定用于电流测量或异常对象识别的敏感性。经由相应的参数例如可以将异常对象的性能匹配于相应的使用环境的要求，以便避免故障触发。例如，用于耦合的设备单元的额定电流的限定可以用于，改善异常对象识别的可靠性，其中已经事先限制可靠的运行极限并且更好地识别异常对象对无线功率传输的影响。此外，无线的功率传输可以尤其通过电感式耦合根据具体应用进行优化。此外，可以检查和监控功率传输。
此外，可以通过配置耦合器单元设定特定的功率并且通过对传输的功率进行限制可以实现更高的使用温度。
此外，配置可以在所谓的标准IO模式中实现系统的数据传输或输出功能。
本发明还涉及一种具有主单元的系统模块，所述主单元与初级耦合器单元耦合用于电功率传输和用于数据传输，其中系统模块设置用于以上述方式与次级耦合器单元耦合并且在上述类型的系统中使用。
本发明还涉及一种具有设备单元的系统模块，所述设备单元与次级耦合器单元耦合用于电功率传输和用于数据传输，以上述方式与初级耦合器单元耦合并且在上述类型的系统中使用。
本发明还涉及一种用于使用在上述类型的系统中的主模块。
在用于运行具有主单元和至少一个设备单元的系统的方法中接收控制信号并且根据接收到的控制信号激活系统的三个可激活的运行状态中的一个运行状态。在此，在激活第一运行状态时在主单元和设备单元之间建立根据IO-Link标准的数据连接。在激活第二运行状态时为初级耦合器单元分配初级耦合器识别数据，其中在主单元和初级耦合器单元之间建立根据IO-Link标准的数据连接。当激活第三操作状态时，将次级耦合器标识数据分配给次级耦合器单元，在主单元和次级耦合器单元之间建立根据IO-Link标准的数据连接。
所述方法尤其构成用于运行系统。因此，所述方法具有与根据本发明的设备相同的优点。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明。附图示出：
图1示出系统的一个实施例；
图2A示出具有激活的第一运行状态的系统的一个实施例；
图2B示出具有激活的第二运行状态的系统的一个实施例；
图2C示出具有激活的第三运行状态的系统的一个实施例；
图3示出初级耦合器单元或次级耦合器单元的一个实施例。
具体实施方式
参照图1阐述系统的一个实施例。
所述系统包括主单元M和设备单元D。在本实施例中，主单元M包括中央控制单元M；作为设备单元D在本实例中设有传感器或工具。主单元M和设备单元D在此构成为，使得其可以经由IO-Link连接耦合。
所述系统在此用于在制造设施中的自动化控制。
在其他实施例中可以设有其他元件，其可经由IO-Link连接耦合。
所述系统还包括初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级。在本实施例中，所述初级耦合器单元和次级耦合器单元构成为单独的单元。
主单元M与初级耦合器单元D初级经由有线线路耦合用于传输数据和电功率。与其类似地，设备单元D与次级耦合器单元D次级经由另一有线线路耦合用于传输数据和电功率。
初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级还可无线耦合地构成。在此可建立用于数据和功率传输的无线连接。在本实例中，为了无线的数据传输使用本身已知的协议，例如蓝牙。此外，为了功率传输设有电感式耦合。
参照图2A至2C阐述具有不同的激活的运行状态的系统的实施例。在此，以系统的上文所阐述的实施例为出发点。
在图2A中示出的情况下，系统的第一运行状态被激活。在主单元M和设备单元D之间构成根据IO-Link标准的数据连接。为此，为主单元M分配主识别数据M-ID并且为设备单元D分配设备识别数据D-ID。初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级彼此耦合从而配置为，使得其将信号在主单元M和设备单元D之间转发并且可实现根据IO-Link标准的连接的建立。在主机M和设备D之间的相应的数据连接V1表明为箭头。
在图2B中示出的情况下，系统的第二运行状态被激活。在主单元M和初级耦合器单元D初级之间构成根据IO-Link标准的数据连接。为此，为主单元M分配主识别数据M-ID并且为初级耦合器单元D初级分配初级耦合器识别数据D初级-ID。经由主单元M和初级耦合器单元D初级之间的线路建立根据IO-Link标准的数据连接，所述数据连接V2表明为箭头。
在图2C中示出的情况下，系统的第三运行状态被激活。在主单元M和次级耦合器单元D次级之间构成根据IO-Link标准的数据连接。为此，为主单元M分配主识别数据M-ID并且为次级耦合器单元D次级分配有次级耦合器识别数据D次级-ID。初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级彼此耦合，从而配置为使得其将信号在主单元M和次级耦合器单元D次级之间转发并且可实现根据IO-Link标准的连接的建立。在主单元M和次级耦合器单元D次级之间的相应的数据连接V3表明为箭头。
系统的运行状态的变换能够以不同方式进行，如下文示例地所阐述那样。在此，参照上文所描述的图1和2A至2C。
首先，以第二运行状态V2的图2B中示出的情况为出发点，其中主单元M与初级耦合器单元D初级连接。在此为初级耦合器单元D初级分配初级耦合器识别数据D初级-ID，其可实现经由IO-Link连接的直接反应。在本实施例中，初级耦合器识别数据D初级-ID包括供应商-ID和设备-ID，其分别配属于初级耦合器单元D初级本身。在本实施例中提出，当具有主单元M和初级耦合器单元D初级的系统在运行中时，尤其当没有连接次级耦合器单元D次级时，第二运行状态V2被激活。
如果现在连接次级耦合器单元D次级，那么可以自动地进行到第三运行状态V3的变换，例如在图2C中所示出那样。在本实施例中提出，例如设备单元D不被激活并且被关断。然而也可以提出，在重新连接初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级时，始终首先变换到第三运行状态V3中，例如经过特定的时间区间，以便在进行对设备单元D的访问之前，首先可实现对次级耦合器单元D次级的直接访问。
次级耦合器单元D次级分配有次级耦合器识别数据D次级-ID，所述次级耦合器识别数据在此同样包括供应商ID和设备ID，其分别配属于次级耦合器单元D次级本身。
在从第二运行状态变换到第三运行状态时，将次级耦合器单元D次级的设备-ID分配给初级耦合器单元D初级，使得初级耦合器单元D初级变得对于连接的主单元M变得实际上“不可见”。初级耦合器单元D初级配置为，使得其在所述运行状态中将主单元M的信号和控制命令转发至次级耦合器单元D次级并且反之亦然。因此，所述主单元M在此情况下不再直接访问初级耦合器单元D初级，而是进行对次级耦合器单元D次级的直接访问。
例如自动地在连接或激活设备单元D时进行到第一运行状态V1的进一步变换。在此建立在主单元M和设备单元D之间的直接连接，尤其根据IO-Link标准的连接。初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级从现在起配置为，使得其在主单元M和设备单元D之间传导数据，而本身不是电网的部分不直接进行反应。
为此，在本实施例中，为初级耦合器单元D初级分配设备识别数据D-ID，其尤其包括供应商-ID和设备-ID。也就是说，主单元M与初级耦合器单元D初级的IO-Link连接对于主单元M“表现为”如同与设备单元D的直接连接。以类似的方式，为次级耦合器单元D次级分配主识别数据M-ID，使得设备单元D与次级耦合器单元D次级的IO-Link连接对于设备单元D“表现为”如同与主单元M的直接连接。
在本实施例中还限定特定的控制信号，借助于所述控制信号触发从第一运行状态到另一个其他运行状态的变换。如果所述控制信号由主单元M发送并且通过初级耦合器单元D初级和/或次级耦合器单元D次级接收，那么我们首先中断现有的IO-Link连接并且为任意耦合器单元D初级、D次级重新分配识别数据。接着激活期望的运行状态并且构成新的IO-Link连接。
参照图3，阐述初级耦合器单元或次级耦合器单元的实施例的构造。示图示意地并且以基本上相同的方式可传递到上文所阐述的系统的实施例的初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级上。
耦合单元D初级、D次级具有显示元件30、检测模块31和配置模块32。
在本实施例中，显示元件30包括一个或多个发光二极管(LED)。显示元件30可以将这些发光二极管根据其发出的光信号操控。尤其，所述操控根据显示元件30接收的控制信号进行。
光信号能够以不同的本身已知的方式表示，并且例如具有亮度、色彩或动态光变化如闪烁。当超过阈值，例如温度或电功率时，可以发出信息，例如作为警告信号。此外，能够将耦合器单元D初级、D次级，连接的其他单元M、D和/或系统的运行状态和/或连接状态作为整体输出。
在其他实施例中，显示元件30对于LED替选地或附加地包括用于显示器或其他显示面，例如具有区块显示器或像素矩阵，借助于其可以进行图形输出。在其他实施例中，显示元件30替选地或附加地包括用于输出信号的另一装置，例如用于输出声学信号的另一装置。
检测模块31设置用于检测耦合器单元D初级、D次级的不同运行参数。例如，运行参数可以涉及耦合器元件D初级、D次级之间的数据和/或功率传输。所述运行参数还可以涉及温度参数，数据传输率，耦合器单元D初级、D次级、连接的其他单元M、D和/或系统作为整体的运行和/或连接状态。
在本实施例中还设有耦合器单元D初级、D次级的配置模块32，所述配置模块设置为，使得耦合器D初级、D次级是可配置的。为此，配置模块32可以包括用于存储配置参数的存储单元，此外所述配置模块也可以包括控制元件，其允许用于进行配置设置的数据通信。尤其可以进行配置，其方式为建立耦合器单元D初级、D次级与主单元M的数据连接；在此可以读取和/或改变耦合器单元D初级、D次级的配置参数。
在本实施例中，例如可以借助于配置模块32执行配对。在此限定了耦合器单元D初级、D次级可以与哪个单元建立连接，尤其数据连接。例如可以限定，可以与哪个其他耦合器单元D初级、D次级建立连接。此外可以限定，借助于哪个主单元M和/或设备单元D可以建立连接。
在本实施例中，例如设定显示元件30的性能还可以借助于配置模块32来设置，尤其LED的性能。例如可以配置其灯光参数，所述灯光参数用于输出数据连接、传输的功率和/或数据传输率、特定的温度值和/或过热事件、连接状态和/或运行状态或其他参数。
在本实施例中，借助于配置模块32还可以设定例如在初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级之间传输的和/或最大可传输的电功率。
附图标记列表
M 主单元
D 设备单元
D初级 初级耦合器单元
D次级 次级耦合器单元
M-ID 主识别数据
D-ID 设备识别数据
D初级-ID 初级耦合器识别数据
D次级-ID 次级耦合器识别数据
V1 数据连接(第一运行状态)
V2 数据连接(第二运行状态)
V3 数据连接(第三运行状态)
30 显示元件
31 检测模块
32 配置模块
Claims (10)
1.一种用于在主单元M和至少一个设备单元D之间建立数据连接的系统，其中
所述主单元M与初级耦合器单元D初级耦合，以及所述至少一个设备单元D与次级耦合器单元D次级耦合，在每种情况下都用于电功率传输和用于数据传输；其中
所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级能够耦合用于数据传输；其中
能够接收控制信号；和
所述系统具有三个能够根据接收到的控制信号激活的运行状态；其中
当激活第一运行状态时，在所述主单元M和所述设备单元D之间构成根据IO-Link标准的数据连接；
当激活第二运行状态时，为所述初级耦合器单元D初级分配初级耦合器识别数据D初级ID，其中在所述主单元M和所述初级耦合器单元D初级之间构成根据IO-Link标准的数据连接；和
当激活第三运行状态时，为所述次级耦合器单元D次级分配次级耦合器识别数据D次级ID，其中在所述主单元M和所述次级耦合器单元D次级之间构成根据IO-Link标准的数据连接。
2.根据权利要求1所述的系统，
其特征在于，
所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级构成为结构地分开的单元。
3.根据权利要求2所述的系统，
其特征在于，
所述主单元M与所述初级耦合器单元D初级的耦合和/或所述设备单元D与所述次级耦合器单元D次级的耦合经由有线连接构成。
4.根据权利要求3所述的系统，
其特征在于，
所述系统设置用于，检测在所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级之间的耦合状态；和
根据检测到的耦合状态激活所述第一、第二或第三运行状态。
5.根据权利要求4所述的系统，
其特征在于，
所述系统设置用于，在检测到在所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级之间的断开的耦合状态之后，激活所述第二运行状态；和/或
所述系统设置用于，在检测到在所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级之间的连接的耦合状态之后，激活所述第三运行状态；和/或
所述系统设置用于，在检测到在所述初级耦合器单元D初级和所述次级耦合器单元D次级之间的连接的耦合状态并且检测到所述次级耦合器单元D次级与所述设备单元D的耦合之后，激活所述第一运行状态。
6.根据权利要求5所述的系统，
其特征在于，
当激活第一运行状态时，所述初级耦合器单元D初级和/或所述次级耦合器单元D次级设置用于接收第一信号并且根据接收到的所述第一信号实施第一数据比较；
根据所述第一数据比较的结果，将所述第一信号直接转发，或
在预设的时间区间之内接收另一信号，执行另外的数据比较以及将所述第一信号和所述另一信号根据所述另外的数据比较继续转发。
7.根据权利要求6所述的系统，
其特征在于，
当激活第二运行状态时，所述初级耦合器单元D初级能够通过所述主单元M配置；和/或
当激活第三运行状态时，所述次级耦合器单元D次级能够通过所述主单元M配置。
8.根据权利要求7所述的系统，
其特征在于，
当激活第二和/或第三运行状态时，能够实施初级耦合器单元D初级和次级耦合器单元D次级的配对。
9.根据权利要求8所述的系统，
其特征在于，
当激活第二和/或第三运行状态时，能够通过所述主单元M读取所述初级耦合器单元D初级和/或所述次级耦合器单元D次级的仪器数据；和/或
当激活第二和/或第三运行状态时，能够通过所述主单元M设定所述初级耦合器单元D初级和/或所述次级耦合器单元D次级的至少一个仪器参数。
10.一种用于运行具有主单元M和至少一个设备单元D的系统的方法，其中
接收控制信号；并且
根据接收到的控制信号激活所述系统的三个可激活的运行状态中的一个运行状态；其中
当激活第一运行状态时，在所述主单元M和所述设备单元D之间建立根据IO-Link标准的数据连接；
当激活第二运行状态时，为初级耦合器单元D初级分配初级耦合器识别数据D初级ID，其中在所述主单元M和所述初级耦合器单元D初级之间建立根据IO-Link标准的数据连接；和
当激活第三运行状态时，为次级耦合器单元D次级分配次级耦合器识别数据D次级ID，其中在所述主单元M和所述次级耦合器单元D次级之间建立根据IO-Link标准的数据连接。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015161915A1 (de) * | 2014-04-26 | 2015-10-29 | Festo Ag & Co. Kg | Endgerät für ein automatisierungssystem, endgeräteanordnung sowie verfahren zum betreiben eines endgeräts für ein automatisierungssystem |
| DE102016217706A1 (de) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen einem IO-Link Device und einem IO-Link Master über eine Zwischeneinheit |
| DE102016223024A1 (de) * | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Ifm Electronic Gmbh | Netzwerk der Automatisierungstechnik |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2341963B (en) * | 1998-09-24 | 2003-07-02 | Nokia Mobile Phones Ltd | Paging |
| US7289728B2 (en) * | 2004-03-11 | 2007-10-30 | General Instrument Corporation | Use of variable ratio couplers for network protection and recovery |
| JP2008177636A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Smk Corp | Ｒｆ通信システム |
| US10095858B2 (en) * | 2013-10-28 | 2018-10-09 | Maxim Integrated Products, Inc. | Systems and methods to secure industrial sensors and actuators |
| EP3168953A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-17 | TE Connectivity Germany GmbH | Contactless connector system having feedback from secondary side |
| JP6623856B2 (ja) * | 2016-03-11 | 2019-12-25 | オムロン株式会社 | スレーブ装置、スレーブ装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
| JP6465053B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2019-02-06 | オムロン株式会社 | スレーブ装置、スレーブ装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
| US10284292B2 (en) * | 2017-05-30 | 2019-05-07 | Andrew Wireless Systems Gmbh | Systems and methods for communication link redundancy for distributed antenna systems |
| EP3410646B1 (en) * | 2017-05-31 | 2019-12-11 | Omron Corporation | A switch device for an automation network |
| DE102018109607A1 (de) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Balluff Gmbh | Einrichtung und Verfahren zum drahtlosen Betrieb eines IO-Link-Kommunikationssystems |
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| JP7298329B2 (ja) * | 2019-06-24 | 2023-06-27 | オムロン株式会社 | マスタモジュールおよび機器制御装置の制御プログラム |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015161915A1 (de) * | 2014-04-26 | 2015-10-29 | Festo Ag & Co. Kg | Endgerät für ein automatisierungssystem, endgeräteanordnung sowie verfahren zum betreiben eines endgeräts für ein automatisierungssystem |
| DE102016217706A1 (de) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen einem IO-Link Device und einem IO-Link Master über eine Zwischeneinheit |
| DE102016223024A1 (de) * | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Ifm Electronic Gmbh | Netzwerk der Automatisierungstechnik |
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